南京农业大学博士生、入职华中农业大学,第一作者在《PNAS》发表研究成果

近日，南京农业大学杨倩教授领衔的研究团队在国际权威学术期刊《PNAS》上刊登了一项关于病毒黏膜感染机制的创新性研究成果。该论文以"Goblet cells dictate viral tropism and pathogenesis in nasal and intestinal mucosae"为题，通过猪流感病毒和猪流行性腹泻病毒两种病原模型，深入解析了杯状细胞在病毒入侵黏膜组织时所扮演的核心调控角色，阐明了为何不同病毒在相似黏膜组织中会呈现出迥异的感染轨迹与致病表现。

杯状细胞作为黏膜上皮的关键组成成分，长期以来被学界简单定义为黏液的分泌者。然而这项研究颠覆了传统认知，证实杯状细胞在病毒能否成功建立感染、如何在组织内扩散以及最终造成何种程度的黏膜损伤等方面，都发挥着决定性的影响。研究团队观察到，虽然猪流感病毒与猪流行性腹泻病毒都能接触并侵入鼻腔上皮细胞，但两者的后续命运却大相径庭：猪流行性腹泻病毒在鼻腔内只能形成短暂且局限的感染灶，很快便被黏液屏障清除出局；而猪流感病毒则能够穿透基底膜屏障，深入固有层实现更广泛的组织扩散。

通过单细胞测序技术的深入分析，研究人员发现一个有趣的现象，两种病毒在鼻腔上皮中的受体表达水平并没有明显差别，这说明沿用传统的受体理论无法合理解释两者组织嗜性的差异。真正左右感染模式的关键因素，在于杯状细胞对黏液分泌状态的精确调控能力。具体而言，猪流行性腹泻病毒会刺激黏液分泌增强，反而限制了自身的扩散能力；猪流感病毒则采取相反策略，抑制黏液分泌，从而在黏膜环境中获得更便利的传播条件。

当研究视角转向肠道黏膜时，猪流行性腹泻病毒展现出更为特殊的致病手段。该病毒能够激活黏膜下神经元中的乙酰胆碱-CHRM3信号通路，促使杯状细胞形成一种名为GAP的特殊通道。这种通道原本是用于递送食物抗原、维持机体免疫耐受的生理结构，但在病毒感染后发生了功能异化，即使肠道上皮的物理结构保持完整，肠道内的细菌也能借道GAP通道侵入固有层，触发炎症级联反应，进而加重肠道损伤并为病毒复制创造有利条件。更具意义的是，实验证明阻断CHRM3信号通路能够显著抑制GAP通道的形成，感染仔猪的腹泻症状、体重流失以及组织病变程度都得到明显缓解，这充分证实了GAP通道在猪流行性腹泻病毒高致病性中的核心地位。

从鼻腔到肠道，从单细胞图谱绘制到体内功能验证，该研究构建起一个全新的科学认知框架：病毒的嗜性特征并非仅由病毒自身特性及其受体分布所决定，黏膜微环境尤其是杯状细胞的功能状态同样起着至关重要的作用。基于这一发现，未来围绕杯状细胞功能进行调控，例如强化黏液屏障功能、抑制GAP通道异常形成等，有望发展成为跨越不同病毒种类、覆盖多种黏膜系统的广谱抗病毒干预策略，为呼吸道和肠道重要病毒性疾病的防控开辟前所未有的新路径。

该论文的第一作者为南京农业大学动物医学院博士研究生王文骞（目前已入职华中农业大学），通讯作者为南京农业大学李昱辰副教授。在整个研究推进过程中，杨倩教授为课题方向提供了关键指导，课题组成员林建教授和崔晓靓老师也贡献了宝贵的学术建议。